来那度胺（lenalidomide）是由美国Celgene生物制药公司开发的抗肿瘤药物，化学结构与沙利度胺相似，具有抗肿瘤、免疫调节和抗血管生成等多重作用。它可抑制前炎性细胞因子的分泌，增加外周血单核细胞抗炎性细胞因子的分泌。作为沙利度胺的新一代衍生物，其药效比沙利度胺强100倍。根据三期临床试验的结果，来那度胺是目前治疗多发性骨髓瘤疗效最显著的药品，超过一半的病人服用该药后可以延长存活时间达到3年以上。不仅仅是多发性骨髓瘤，来那度胺对其他B细胞淋巴瘤也具有临床治疗活性，具有抗肿瘤、免疫调节和抗血管生成等多重作用，但确切的分子作用机制尚不十分清楚。

　　一、来那度胺直接结合E3泛素连接酶成分DDB1和CRBN

　　首先，研究人员使用来那度胺的固定化衍生物结合基于SILAC的定量质谱（MS），发现来那度胺能够DDB1和CRBN.DDB1与CUL4和ROC1一起形成E3泛素连接酶(CRL4)。定量蛋白质组学研究为CRBN-DDB1与来那度胺和沙利度胺结合提供了强有力的证据，证明这种泛素连接酶复合物是此类药物分子的主要直接结合的因子。

　　二、来那度胺增加IKZF1和IKZF3与CRBN-DDB1泛素连接酶复合物的结合，导致泛素化增加和随之而来的降解

　　假设来那度胺的治疗作用是由靶蛋白泛素化引起的，而CRL4泛素连接酶的特异性由底物受体介导，因此我们需要确定底物受体CRBN的靶标。研究人员通过定量质谱的方法研究了多发性骨髓瘤MM1S细胞系中泛素化谱和蛋白质组的变化。发现Ikaros(IKZF1)和Aiolos(IKZF3)两种蛋白质的表达和泛素化都明显受到来那度胺的调节作用。来那度胺促进IKZF3和IKZF1泛素化并降低其丰度。同时co-IP实验证明IKZF1和IKZF3与CRBN底物受体的结合在来那度胺存在下增强。

　　三、来那度胺通过E3泛素连接酶选择性的调节IKZF1和IKZF3表达水平

　　为了验证这种推定的机制，研究人员分析了来那度胺是否会导致IKZF1和IKZF3蛋白丰度的转录后调节。细胞系实验证实，在稳定表达HA-IKZF1或HA-IKZF3的MM1S细胞中，来那度胺引起两种蛋白质的剂量依赖性减少。我们接下来检查了响应来那度胺的内源性蛋白质表达。来那度胺以剂量依赖性方式强烈降低细胞系以及原发性多发性骨髓瘤样本中IKZF1和IKZF3的蛋白丰度，但未改变IKZF1和IKZF3mRNA水平。来那度胺能够诱导外源和内源IKZF1和IKZF3泛素化。使用CRL4的抑制剂MLN-4924处理可阻止来那度胺诱导的IKZF1和IKZF3蛋白减少。这些实验表明，来那度胺诱导的IKZF1和IKZF3降解涉及基于E3泛素连接酶的泛素化。

　　四、CRBN是IKZF1和IKZF3的底物受体

　　我们接下来试图确定来那度胺诱导的IKZF1和IKZF3泛素化是否是由这些蛋白质与CRBN的结合改变引起的。我们证实，在来那度胺处理的细胞中，更多的IKZF1和IKZF3与内源性CRBN共免疫沉淀。shRNA敲低CRBN以及不结合来那度胺的CRBNYWAA突变体的表达消除了IKZF1和IKZF3的降解，并赋予MM1S细胞来那度胺抗性。这些研究表明，来那度胺导致IKZF1和IKZF3与CRBN的结合增加，并促进它们的泛素化和降解。

　　五、来那度胺通过调节IKZF1/IKZF3，影响多发性骨髓瘤细胞的增殖以及下游蛋白表达

　　研究人员使用shRNA对IKZF1/IKZF3进行基因沉默，发现来那度胺敏感的多发性骨髓瘤细胞系的生长被抑制，而来那度胺不敏感的细胞系不受影响。此外，当与表达野生型IKZF3的MM1S细胞竞争时，表达来那度胺耐药IKZF3Q147H突变的MM1S细胞对来那度胺具有相对耐药性。这些研究表明，来那度胺在多发性骨髓瘤细胞中的抗增殖作用是由IKZF1和IKZF3的消耗介导的。转录因子IRF4先前被报道是多发性骨髓瘤中的必需基因，并且与来那度胺在这种疾病中的活性有关。研究人员观察到来那度胺处理24小时或更长时间时IRF4mRNA和蛋白质水平显著降低。IKZF3敲低能够抑制了IRF4mRNA水平，说明IRF4是IKZF3的转录靶标。类似的，来那度胺能够通过调节IKZF3表达来调节IL2水平。

　　总的来说，这项研究发现了来那度胺药物治疗多发性骨髓瘤的一种分子机制，通过与E3泛素连接酶相互作用，加强底物受体CRBN与IKZF1/IKZF3的结合，促进靶蛋白Ikaros转录因子IKZF1/IKZF3的选择性泛素化和降解。IKZF1/IKZF3在B和T细胞生物学中发挥核心作用，尤其是IKZF3在多发性骨髓瘤的发病过程中至关重要。来那度胺能够促进这些转录因子降解，介导下游蛋白的表达调控（IRF4、IL2、TNFα等），从而在多发性骨髓瘤淋巴瘤中发挥治疗作用。如有需要，请咨询康必行海外医疗医学顾问：4006-130-650或扫码添加下方微信，我们将竭诚为您服务！点击拓展阅读：来那度胺(LENALIDOMIDE)在复发性难治性弥漫大B细胞淋巴瘤中的安全性如何？

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